基于智能變電站的繼電保護二次回路故障監測分析

張華 談忠華 馬士杰

摘 要：新時期社會各行各業的生產運作，都需要依靠電力系統提供大量用電，維持機械設備的正常運轉。全國各地區每天的供電量非常高，對電能設備的功能要求和技術人員的技術要求提出了越來越嚴格的要求。智能變電站的繼電保護控制二次回路故障監測是電力系統正常運行過程中最常見的技術操作問題。本文將就這兩點內容進行分析，確保智能變電站在電力系統中的重要保護作用。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;二次回路故障監測

引言：構建變電站繼電保護二次回路參數辨識模型，根據智能變電站的工作情況和穩壓參數的變化特點進行電力故障信息采集，借助勵磁電感支路電流綜合分析方法進行智能變電站繼電保護二次回路故障監測分析【1】，綜合運用多種方式建立健全智能變電站斷電保護一體化監測管理體系。

一、基于智能變電站的繼電保護二次回路故障診斷系統構成

故障診斷系統的構成版塊分為兩個重要安裝裝置。第一個是主站系統裝置。主站系統裝置是對整個故障診斷系統起到組織引導、信號發布的重要作用，它能夠對整個智能變電站的線路運輸、電流輸送等數據進行實時截取和監測，明確出現故障的時間、原因，對各個零部件的運輸工作了如指掌，通過數據分析做出下一步信號指令，發揮智能技術操作技能。第二個是站段裝置。如果說主站裝置是核心領導者，站段裝置就是核心領導者的得力助手，它主要負責將獲取的變電站工作流程信息進行篩選，做出二次信息選擇處理，同時配合主站裝置對于智能變電站工作工序的數據，進一步分析出現故障的具體情況，傳送給技術人員準確的電力故障信息分析報告。故障診斷系統對兩個主要安裝裝置的工作流程進行了科學化、合理化的劃分，按照收集信息、分析信息、總結故障的順序步驟展開繼電保護二次回路的故障監測分析，最大的優勢特征是實時性、穩定性。智能變電站根據捕捉到的電力輸送信息進行截取拆解，及時提示預警保護，對于異常突發情況，也能夠迅速作出反應切斷信息輸送，保留當下數據變化，避免故障診斷出現信息數據真實性的錯誤。

二、基于智能變電站的繼電保護二次回路故障監測系統操作

繼電保護二次回路故障監測系統能夠進行系統工作狀態的信息監測，便于技術人員進行監測時根據系統運行狀態作出下一步的準確判斷。繼電保護二次回路故障監測系統包括機械設備、故障系統平臺操作、變電站的電力永電源開關等設備，數據信息包括采樣信息和開關值信息。在系統運行過程中包括對機械設備運行時的溫度感知，比如有時會出現因系統平臺操作頻繁導致設備溫度過高出現斷電情況的現象。在電力系統中的設備運行，每天都要承載高強度的運行率，系統溫度過高也是常見現象。故障監測系統對信息收集的采樣值進行故障分析要運用到設備支路電路電流監測和差動電路電流監測，兩種監測路徑同時展開運作，將出現在故障監測系統中的每一個數據變化信息進行集中收集，有助于幫助電力工作人員針對電力系統發生的具體故障問題展開具體技術原因分析，及時作出應對性的措施調整。

繼電保護二次回路要對回路的電力信號進行信號強弱度的判定，根據信號干擾對電流輸送的影響，作出預警提示保護，同時配合故障診斷系統中的調整系統進行暫時性的修復。主要故障監測具體分為三個內容。一是保護技術故障監測，二是交流回路故障監測，三是預警提示故障監測【2】。

（一）保護技術故障監測

智能變電站能夠廣泛應用于繼電保護二次回路故障監測系統，除了對數據信息捕捉和故障技術分析之外，也能夠對出現問題的系統運行做出保護技術監測，便于做出預警提示。智能變電站的重要保護作用對整個電力系統的正常運行至關重要，某一條線路的電流輸送出現問題，都會影響整個供電工序的正常運作。電力系統內部構造盤根錯節，為降低突發情況帶來的電力故障風險，要借助智能變電站做出保護。繼電保護二次回路中的保護技術監測分為兩種工作形式，一種是單向保護技術配備，一種是雙向保護技術配備，單向保護技術配備主要是對故障信息進行虛擬模擬技術處理，將二次處理后的數據信息與系統在正常運作時的數據信息范圍進行對比，如果超出正常數據范圍將判定保護技術監測系統出現異常運行問題。雙向保護技術配備則是對繼電保護二次回路的運行時長進行數據分析，以確保智能變電站在觸發危險信號時保護端能夠迅速作出反應，發揮正常的保護作用。

（二）交流回路故障監測

交流回路故障監測主要是對故障系統運行中的交流回路交流量進行技術監測分析，對交流回路的故障監測要依靠主站系統裝置設備，主站系統裝置中安裝網絡報文裝置，對交流回路的信息收集起到重要作用。交流回路中的交流量大小決定著交流回路運作是否正常運行。交流回路系統出現故障問題時可以借助雙保護套進行數據分析，對交流回路的兩條線路展開數據展開差異值比對，如果出現差異值較大，就需要對交流回路系統進行二次故障監測。

（三）預警提示故障監測

預警提示是基于保護系統而搭建的信號系統。繼電保護二次回路故障診斷系統出現異常運行且無法通過保護技術故障系統進行保護，則會觸發預警提示，提供給技術作業人員尋找問題根源的幫助。繼電保護二次回路中的數據信息出現異常能夠幫助判定故障系統內部環節的故障定位點，出現故障的系統裝置等。比如在采樣值數據信息系統中發生故障，就可以預判PC或者PT是否出現線路斷線的情況;開關數據信息系統出現異常可以預判鏈接鏈路是否出現堵塞情況等。預警提示故障監測是智能變電站的出現危險信號的平臺，對技術作業人員尋找技術故障起到至關重要的作用。

結語

變電站經歷工業生產技術的幾代革新發展到智能化數字技術操作時代，節省了大量人力成本的同時提高了繼電保護二次回路故障監測效率，成為電力系統發展的重要組成部分，可以在輸送電路的過程中提高用電安全指數，保證供電線路的波動頻穩定在一定的安全范圍內，配合故障監測分析的實時反饋數據，可有效降低因設備斷電產生的安全事故發生率，進一步提高繼電保護二次回路的正常工作節，提高智能變電站對斷電保護起到的保護作用。

參考文獻：

[1]林燎東. 變電站繼電保護二次回路在線監測及線路故障診斷研究[J]. 中國設備工程，2021（06）：175-176.

[2]于立強，朱亞軍，周迎偉，高明亮. 基于深度學習的智能變電站繼電保護二次回路故障監測系統[J]. 自動化與儀器儀表，2021（07）：118-121.